JP4699274B2

JP4699274B2 - 車載用放送受信装置

Info

Publication number: JP4699274B2
Application number: JP2006123936A
Authority: JP
Inventors: 正志坂口; 孝治後藤
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2006-04-27
Filing date: 2006-04-27
Publication date: 2011-06-08
Anticipated expiration: 2026-04-27
Also published as: JP2007300170A

Description

この発明は、移動しながら放送を受信し、受信周波数を逐次変更してチャンネルスキャンを実行する、複数のチューナを備えた車載用放送受信装置に関するものである。

車載用放送受信装置では複数のチューナを搭載し、信号合成や切替えを行うダイバシチ受信技術を用いて受信性能を向上させるのが一般的である。
また、放送チャンネルをスキャニングして受信可能なチャンネルのデータをメモリに記録し、以降、選局されたチャンネルのデータをメモリから読み出してチューナの受信周波数を制御して放送を受信するチャンネルスキャン（オートスキャン、オートプリセットともいう）の機能が頻繁に用いられるようになった。

一方、デジタル放送は放送波検出に時間がかかり、このため、チャンネルスキャンを実行する際のスキャン時間が比較的長くなる。
例えば、デジタル地上波テレビにおいては、図５、図６に、その時系列データが、動作フローチャートがそれぞれ示されるように、チャンネル１３（ｃｈ１３）からチャンネル６２（ｃｈ６２）まで全４９チャンネル分をスキャンする必要がある。一般的には、チューナの同調時間（チューナの受信周波数を制御するＰＬＬ内蔵の発振回路が立ち上がってからＰＬＬが収束するまでの時間）に約１００ｍ秒要し、また、放送信号の有無判定に約６００ｍ秒を要している。従って、全チャンネルのスキャンを終了するのに最低でも約３５秒要する。

また、車載用放送受信装置ではスキャン精度の向上のために、図７、図８に、その時系列データが、動作フローチャートがそれぞれ示されるように、信号判定を２回、あるいは３回行うことがある。このため、例えば、信号判定を２回実施した場合、スキャン時間が約２倍近く（役３５秒→約６５秒）要することになってしまうという問題があった。
これを解決するために、従来、複数のチューナを用い、スキャンチャンネルを奇遇交互に同調させていくことでスキャン時間を短縮させる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０−１５０３４６号公報（段落「０００４」、図１）

上記した特許文献１に開示された技術によれば、スキャンに要する時間がおおよそ半分になりスキャンに要する時間の短縮がはかれるが、そのチャンネル検出精度については保証されていない。
特に、車載用放送受信装置において車両移動中にチャンネルスキャンを行う場合、移動に伴う受信電波の変動によって、ミスストップ等のチャンネル誤検出が発生することが多々あり、チャンネル検出精度の向上が要求されていた。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、著しくチャンネルスキャン時間を長くすることなく、チャンネル検出精度を向上させることのできる、車載用放送受信装置およびチャンネルスキャン制御方法を得ることを目的とする。

この発明にかかわる車載用放送受信装置は、チャンネルスキャンを、設定された時間差に基づきそれぞれ独立して行う複数のチューナと、それぞれのチューナから時間差をもって出力される同じチャンネルの検波結果に従い受信の可否判定を行う制御手段とを備えたものである。

本発明によれば、搭載されたそれぞれのチューナに設定される時間差データに基づきチャンネルスキャンをそれぞれ独立して行い、同じチャンネルの検波結果を複数回チェックすることにより、著しくスキャン時間を長くすることなく、かつ、チャンネル検出精度を向上させることができる。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１にかかわる車載用放送受信装置の内部構成を示すブロック図である。
この発明の実施の形態１にかかわる車載用放送受信装置は、チューナ^#1１と、チューナ^#2２と、信号処理手段としての信号処理装置３と、制御手段としてのマイコン内蔵の制御装置４と、操作入力手段としてのキースイッチやダイヤル等の操作入力装置５とで構成される。なお、符号６は、図示省略したＥＣＵ（電子制御ユニット）、および車内ＬＡＮ（Local Area Network）を介して制御装置４に接続される車速センサである。

チューナ^#1１、チューナ^#2２は、制御装置４により設定された時間差データ（遅延時間）に基づき、チャンネルスキャンをそれぞれ独立して行い、当該チャンネルスキャンの結果を信号処理装置３、および制御装置４へ出力する。
信号処理装置３は、チューナ^#1１、およびチューナ^#2２により受信される放送波を信号処理し、図示省略した再生系（映像、音声）へ出力する機能を持つ。このため、信号処理装置３は、検波部^#1３１と、検波部^#2３２と、ダイバシチ合成部３３と、画像／音声デコード部３４とから構成される。

チューナ^#1１が受信したデジタル放送波は、ＩＦ（中間周波数）信号に変換され、信号処理装置３の検波部^#1３１に入力される。検波部^#1３１は、入力されたＩＦ信号をＡ／Ｄ（Analog／Digital）変換してデジタルデータとし、更に、直交変調、および周波数同調されたＩ成分、Ｑ成分の信号を、ＦＦＴ（高速フーリエ演算）により周波数信号に変換してダイバシチ合成部３３へ出力する。
一方、チューナ^#2２が受信した放送波は、ＩＦ（中間周波数）信号に変換され、信号処理装置３の検波部^#2３２に入力される。検波部^#2３２は、入力されるＩＦ信号をＡ／Ｄ変換してデジタルデータとし、更に、直交変調および周波数同調されたＩ成分、Ｑ成分の信号のＦＦＴにより周波数信号に変換してダイバシチ合成部３３へ出力する。

ダイバシチ合成部３３は、制御装置４出力により、チューナ^#1１、チューナ^#2２によって出力され、検波部^#1３１、検波部^#2３２により検波され出力された周波数信号を切替え、あるいは合成して画像／音声デコード部３４へ出力する。
また、画像／音声デコード部３４は、入力される周波数信号を、例えば、ＭＰＥＧ２−ＴＳ（Moving Picture Experts Group 2-Transport Stream）信号に変換し、周波数信号に多重化された映像データ、音声データ、放送データ他を分離し、それぞれ図示省略した再生系へ出力する。

一方、制御装置４は、チューナ^#1１、チューナ^#2２から時間差をもって出力される同じチャンネルの検波結果に従い受信の可否判定を行う機能を持つ。このため、制御装置４は、チューナ^#1制御部４１と、チューナ^#2制御部４２と、信号^#1判定部４３と、信号^#2判定部４４と、切替え部４５と、主制御部４６と、メモリ^#1４６１と、メモリ^#2４６２とで構成される。

チューナ^#1制御部４１は、チャンネルスキャン実行時、主制御部４６によるコントロールの下に設定される時間差データに基づき、接続されるチューナ^#1１に対してチャンネルスキャンの動作を起動する。
信号^#1判定部４３は、チューナ^#1１によるチャンネルスキャンの動作中、信号処理装置３の検波部^#1３１により出力されるＣ／Ｎ（Carrier／Noise）等の信号品質情報を受信し、レベル判定してメモリ^#1４６１へ記録する。

一方、チューナ^#2制御部４２は、チャンネルスキャン実行時、主制御部４６によるコントロールの下に設定される時間差データに基づき、接続されるチューナ^#2２に対してチャンネルスキャンの動作を起動する。
このとき、信号^#2判定部４４は、チューナ^#2２によるチャンネルスキャンの動作中、信号処理装置３の検波部^#2３２により出力されるＣ／Ｎ等の信号品質情報を受信し、レベル判定してメモリ^#2４６２へ記録する。

切替え部４５は、主制御部４６によるコントロールの下で、ダイバシチ合成部３３にチューナ^#1１、チューナ^#2２出力の合成、もしくは切替え信号を出力する。
また、主制御部４６は、信号^#1判定部４３、信号^#2判定部４４により出力され、メモリ＃１（４６１）、メモリ＃２（４６２）に記録された信号品質レベルを参照し、あらかじめ設定された受信可能信号品質レベルを示す閾値と比較することで放送波の受信可否判定を行い、あるいはその時系列データを参照し、移動に伴う放送の受信状況を推定して受信可否判定を行う。

なお、主制御部４６には、操作入力装置５および車速センサ６が接続され、チャンネルスキャンを開始するにあたり、操作入力装置５を介して設定入力される時間差データを取込み、チューナ^#1制御部４１、チューナ^#2制御部４２によるチャンネルスキャンの起動タイミングを制御する。
このとき、主制御部４６は、時間差データを車速センサ６によって計測される車両の移動速度から算出し（例えば、移動速度に高低に比例して時間差の大小を決定する）、チューナ^#1制御部４１、チューナ^#2制御部４２によるチャンネルスキャンの起動タイミングを制御してもよい。

主制御部４６はまた、放送波の受信可否判定のために使用される閾値（受信可能信号レベル）を、ユーザが操作する操作入力装置５を介して取込んで放送波の受信可否判定を行う。上記した閾値をチャンネルスキャンの用途に応じて変更することでユーザに利便性を提供することができる。

図２〜図４は、本発明の実施の形態１にかかわる車載用放送受信装置の動作を説明するために引用した図である。それぞれ、チューナ^#1、チューナ^#2の動作を時間軸上に示した模式図（図２）、車載用放送受信装置の基本動作の流れを示すフローチャート（図３）、信号判定処理の模式図（図４）を示す。
以下、図２〜図４を参照しながら、図１に示す本発明の実施の形態１にかかわる車載用放送受信装置の動作について詳細に説明する。

図２の模式図において、本発明の実施の形態１にかかわる車載用放送受信装置は、デジタル放送（ｃｈ１３〜ｃｈ６２）のチャンネルスキャンを実行するものとする。このとき、制御装置４は、チューナ^#1１、チューナ^#2２を制御し、例えば、チューナ^#1１のスキャン開始後７００ｍＳの時間差をもってチューナ^#2２のスキャンを開始するものとする。

このとき、チューナ^#1１から出力されるＩＦ信号は、信号処理装置３の検波部^#1３１で検波され、その検波結果は制御装置４の信号^#1判定部４３に出力される。ここで、検波とは、入力されるＩＦ信号をＡ／Ｄ変換してデジタルデータとし、更に、直交変調および周波数同調されたＩ成分、Ｑ成分の信号のＦＦＴにより周波数信号に変換するまでの制御をいう。
信号^#1判定部４３は、チューナ^#1１によるチャンネルスキャンの動作中、信号処理装置３の検波部^#1３１により出力されるＣ／Ｎ（Carrier／Noise）等の信号品質情報を受信し、当該受信した信号品質情報のレベル判定を行い、その判定結果をメモリ^#1４６１へ書込む。

同様に、チューナ^#2２から出力される信号は、信号処理装置３の検波部^#2３２で検波され、その検波結果は制御装置３の信号^#2判定部４４に出力される。
そして、信号^#2判定部４４は、チューナ^#2２によるチャンネルスキャンの動作中、信号処理装置３の検波部^#2３２により出力されるＣ／Ｎ等の信号品質情報を受信し、当該受信した信号品質情報のレベル判定を行い、その判定結果をメモリ^#2４６２へ書込む。

このように、制御装置４（主制御部４６）は、チューナ^#1１、チューナ^#2２のそれぞれのチャンネルスキャン動作を独立して行い、チューナ^#2２のスキャンが終了した時点で、制御装置４（主制御部４６）が、メモリ^#1４６１、メモリ^#2４６２に記録された内容を参照し、あらかじめ設定される閾値と比較することにより放送波の受信可否判定を行い、チャンネルスキャン動作が終了する。
上記のように制御することで、チューナ^#1１のチンネルスキャン開始から、チューナ^#2２のチャンネルスキャン開始までの時間（この場合、７００ｍ秒）分だけ延びるだけで信号判定を２回実施した場合と同等の効果が得られる。

図３のフローチャートにおいて、まず、ユーザが操作入力装置５の特定のキースイッチを操作することにより、チャンネルスキャンが指示されたとする。
制御装置４の主制御部４６は、まず、チューナ^#1制御部４１に対して受信周波数（Ｎ値）をセットする（ステップＳＴ３０１）。このことにより、チューナ^#1１は、ｃｈ１３からチャンネルスキャンを開始し、その結果を信号処理装置４へ出力する。信号処理装置４は、検波部^#1３１においてチューナの受信周波数を制御するＰＬＬ（位相同期回路）の収束（ＰＬＬロック）を待ち（ステップＳＴ３０２）、受信可否判定のために、制御部４の信号^#1判定部４３にＣ／Ｎ等の信号品質情報を出力する。

信号^#1判定部４３は、その信号品質情報のレベル判定を行い（ステップＳＴ３０３、ＳＴ３０４）、放送の有無に関する情報をメモリ４６１に記録し（ステップＳＴ３０５、ＳＴ３０６）、主制御部４６にその放送波の受信可否判定を委ねる。
上記した手順（ステップＳＴ３０１〜ステップＳＴ３０６）は、全てのチャンネルに対してチャンネルスキャンが終了するまで繰り返される（ステップＳＴ３０７）。

一方、主制御部４６は、チューナ^#2制御部４３を制御し、チューナ^#1１のチンネルスキャン開始から７００ｍｓ経過後にチューナ^#2２のチャンネルスキャンを起動する。
チューナ^#2制御部４３は、チューナ^#2２にｃｈ１３の受信周波数（Ｎ値）をセットし（ステップＳＴ３１１）、このことにより、チューナ^#2２は、ｃｈ１３のチャンネルスキャンを行い、その結果を信号処理装置４へ出力する。信号処理装置４は、検波部^#2３２でチューナの受信周波数を制御するＰＬＬの収束を待って（ステップＳＴ３１２）、受信可否判定のために、制御部４の信号^#2判定部４４にＣ／Ｎ等の信号品質情報を出力する。信号^#2判定部４４は、その信号品質情報のレベル判定を行い（ステップＳ３１３、ＳＴ３１４）、放送有無の情報をメモリ４６２に記録し（ステップＳ３１５、ＳＴ３１６）、主制御部４６にその放送波の受信判定を委ねる。

続いて、主制御部４６は、チューナ^#2２にｃｈ１４の受信周波数に相当するＮ値を設定し、上記した手順（ステップＳＴ３１１〜ＳＴ３１６）を繰り返す。上記した手順は、ｃｈ１５〜ｃｈ６２に至る全てのチャンネルに対するスキャンが終了するまで繰り返される（ステップＳＴ３１７）。
そして、チューナ^#2２によるチャンネルスキャン終了後、主制御部４６は、メモリ^#1４６１、メモリ^#2４６２に記録された受信品質レベルを参照してその放送波の受信可否判定を行う（ステップＳ３１８）。主制御部４６は、信号^#1判定部４３、および信号^#2判定部４４により判定されたＣ／Ｎ等の信号品質レベルと、操作入力装置５により設定入力される閾値、あるいは車速センサ６によって出力される移動速度に応じて動的に設定される閾値とを比較することにより放送波の受信可否判定を行う。

上記した主制御部４６による放送波の受信可否判定の詳細について、図４を参照しながら詳述する。図４は、ｃｈ２１の放送受信状況について検波結果と判定結果を、（ａ）（ｂ）（ｃ）の３例を対比して示した図である。
例えば、図４（ａ）に示されるように、ｃｈ２１の検波結果がチューナ^#1１で品質レベル「２」、チューナ^#2２で品質レベル「３」であり、閾値がレベル３の場合、主制御部４６は、ｃｈ２１をレベル「３」（受信可能）と判定する。なお、図中、網掛け表示した部分は受信可能信号品質レベルを示す。
主制御部４６はまた、上記した判定方法を用いて車両移動中における放送電波の信号変化の様子を把握することができる。例えば、３つのチューナ（チューナ^#1、チューナ^#2、チューナ^#3）を用い、それぞれスキャン開始の時間差を７００ｍｓとした場合の各チューナの検波結果が、例えば図４（ｂ）に示すとおりであれば、主制御部４６は、このときのｃｈ２１の信号は、「弱電界ではあるが受信信号有り」と推測でき、結果的に信号品質「３」（受信可能）と判定することができる。なお、この場合にも従来の方法に比べて約１４００ｍｓ遅れでチャンネルスキャンが完了する。

さらに、３つのチューナ（チューナ^#1、チューナ^#2、チューナ^#3）を用い、それぞれに約２秒程度の時間差を持たせチャンネルスキャンを実行した場合、例えば、各チューナの検波結果が図４（ｃ）のようになったとすれば、このときのｃｈ２１の信号品質レベルは、「３」、「１」、「０」と遷移し、このことから、主制御部４６は、信号は、「受信可能エリアから外れて行っている」と推測でき、したがって、信号品質「０」（受信不可）と判定することができる。
このように、主制御部４６は、チャンネルスキャンの検波結果の時系列により放送の受信状況を推定し、受信可否の判定に反映させることができる。なお、この場合も、従来の方法に比べて約４秒遅れでチャンネルスキャンが完了する。

なお、上記した図４（ａ）（ｂ）（ｃ）において、信号品質レベル「３」を閾値とし、信号品質レベル「３」以上を受信可能信号品質として判定することとしたが、チャンネルスキャンの利用用途に応じてユーザが操作入力装置５を操作することにより可変とすることができる。また、車速センサ６等により車両の移動速度を検知し、主制御部４６が、移動速度に応じて閾値を動的に変化させても良い。

以上説明のようにこの発明の実施の形態１は、搭載されたそれぞれの放送受信手段に設定された時間差データに基づきチャンネルスキャンをそれぞれ独立して行い、同じチャンネルの検波結果を複数回チェックすることにより、著しくスキャン時間を長くすることなく、かつ、チャンネル検出精度を向上させるものである。
なお、チューナ^#1制御部４１、チューナ^#2制御部４２、信号^#1判定部４３、信号^#2判定部４４、切替え部４５、主制御部４６のそれぞれが持つ機能は、制御部４を構成するマイコンが、内蔵のＲＯＭに記録されたプログラムを逐次読み出し、実行することにより実現されるものとする。このとき、メモリ^#1４６１、メモリ^#2４６２のそれぞれは、同じくマイコンに内蔵されるＲＡＭに割り付けられ記録されるものとする。なお、上記したマイコンは図示省略してある。

この発明の実施の形態１にかかわる車載用放送受信装置の内部構成を示すブロック図である。この発明の実施の形態１にかかわる車載用放送受信装置の動作を説明するために引用した図である。この発明の実施の形態１にかかわる車載用放送受信装置の動作を説明するフローチャートである。この発明の実施の形態１にかかわる車載用放送受信装置の動作を説明するために引用した図である。従来例における放送受信装置のチャンネルスキャンの動作を説明するために引用した図である。従来例における放送受信装置のチャンネルスキャンの動作を説明するフローチャートである。従来例における放送受信装置のチャンネルスキャンの動作を説明するために引用した図である。従来例における放送受信装置のチャンネルスキャンの動作を説明するフローチャートである。

符号の説明

１チューナ^#1、２チューナ^#2、３信号処理装置、４制御装置、５操作入力装置、６車速センサ、３１検波部^#1、３２検波部^#2、３３ダイバシチ合成部、３４画像／音声デコード部、４１チューナ^#1制御部、４２チューナ^#2制御部、４３信号^#2判定部、４４信号^#2判定部、４５切替え部、４６主制御部、４６１メモリ^#1、４６２メモリ^#2。

Claims

移動しながら放送を受信し、設定周波数を逐次変更してチャンネルスキャンを実行する車載用放送受信装置であって、
前記チャンネルスキャンを、設定された時間差に基づきそれぞれ独立して行う複数のチューナと、
前記それぞれのチューナから時間差をもって出力される同じチャンネルの検波結果に従い受信の可否判定を行う制御手段と、
を備えたことを特徴とする車載用放送受信装置。
前記それぞれのチューナから時間差をもって出力される信号の検波を行い、生成される周波数信号を前記制御手段に出力するとともに、前記制御手段によるコントロールの下でダイバシチ合成を行い前記周波数信号に多重化されたデータを分離してそれぞれの再生系へ出力する信号処理手段
を備えたことを特徴とする請求項１記載の車載用放送受信装置。
前記チャンネルスキャンを開始するにあたり、前記設定のために入力される時間差に関するデータを取込み、前記制御手段へ供給する操作入力手段
を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の車載用放送受信装置。
前記制御手段は、
前記時間差に基づくデータを移動速度から算出し、設定することを特徴とする請求項１記載のデジタル放送受信装置。
前記制御手段は、
前記チャンネルスキャンの動作中、前記それぞれのチューナから前記信号処理手段を介して信号品質情報を受信し、前記受信した信号品質情報をあらかじめ設定された閾値と比較することにより、前記受信の可否判定を行うことを特徴とする請求項１または２記載の車載用放送受信装置。
前記設定のために操作入力される閾値に関するデータを取込み、前記制御手段へ供給する操作入力手段を備えたことを特徴とする請求項５記載の車載用放送受信装置。
前記制御手段は、
前記それぞれのチューナ毎、メモリに記録されるチャンネルスキャンの検波結果の時系列により受信状況を推定し、前記受信可否の判定に反映させることを特徴とする請求項５記載の車載用放送受信装置。